CN113039835A - 以信息为中心的联网中的移动性管理 - Google Patents

Abstract

描述了在以信息为中心的网络中进行切换的系统和方法。ICN‑CF从ICN ICN‑AMF接收指示UE从源NG‑RAN切换到目标NG‑RAN的更新请求。ICN‑CF向ICN路由器传输更新请求，该更新请求用于更新PIT和/或FIB表，以使得能够在切换之后与UE进行数据通信。该请求包括UE和目标NG‑RAN，并且如果源ICN‑PoA和目标ICN‑PoA不同，则该请求包括源ICN‑PoA、目标ICN‑PoA和ICN‑GW。

Description

以信息为中心的联网中的移动性管理

本申请要求2018年11月2日提交的美国临时专利申请序列号62/755,262的优先权，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

实施方案涉及无线电接入网络(RAN)。一些实施方案涉及蜂窝网络，包括第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)、第4代(4G)和第5代(5G)新无线电(NR)(或下一代(NG))网络。一些实施方案涉及以信息为中心的联网(ICN)NG网络中的移动性管理。

背景技术

由于使用网络资源的用户装备(UE)的数量和类型以及在这些UE上操作的各种应用诸如视频流所使用的数据量和带宽两者的增加，各种类型的系统的使用已经增加。带宽、延迟和数据速率提升可释放出对网络资源的不断增加的需求。下一代无线通信系统将提供无处不在的连接和对信息的访问，以及各种用户和应用程序共享数据的能力。NG系统预期具有统一框架，其中要满足不同而且有时冲突的性能标准和服务。例如，在ICN系统中，UE移动性的跟踪可不同于在4G系统中使用的方法。

附图说明

在未必按比例绘制的附图中，类似的数字可描述不同视图中相似的部件。具有不同字母后缀的类似数字可表示类似部件的不同实例。附图以举例的方式而不是限制的方式大体示出本文档中所述的各个方面。

图1示出了根据一些实施方案的组合通信系统。

图2示出了根据一些实施方案的通信设备的框图。

图3示出了根据一些实施方案的以信息为中心的联网(ICN)请求/响应。

图4示出了根据一些实施方案的ICN 5G架构。

图5是根据一些实施方案的NG-RAN间ICN切换过程。

图6是根据一些实施方案的另一个NG-RAN间ICN切换过程。

图7A是根据一些实施方案的基于N2的NG-RAN间切换过程的第一部分。

图7B是根据一些实施方案的图7A的基于N2的NG-RAN间切换过程的第二部分。

图8是根据一些实施方案的ICN切换方法。

图9是根据一些实施方案的ICN上下文更新方法。

图10是根据一些实施方案的ICN服务请求方法。

具体实施方式

以下描述和附图充分示出了具体方面，使得本领域的技术人员能够实践这些方面。其他方面可结合结构变化、逻辑变化、电气变化、过程变化和其他变化。一些方面的部分和特征可包括在另一些方面的部分和特征中，或替代另一些方面的部分和特征。权利要求书中阐述的方面涵盖这些权利要求中的所有可用等同物。

图1示出了根据一些实施方案的组合通信系统。系统100包括3GPP LTE/4G和5G网络功能。网络功能可被实现为专用硬件上的分立网络元件，被实现为在专用硬件上运行的软件实例，或被实现为在适当平台(例如，专用硬件或云基础结构)上实例化的虚拟化功能。

LTE/4G网络的演进分组核心(EPC)包含为每个实体定义的协议和基准点。这些核心网络(CN)实体可以包括移动性管理实体(MME)122、服务网关(S-GW)124和寻呼网关(P-GW)126。

在NG网络中，控制平面和用户平面是分开的，这可以允许每个平面的资源的独立伸缩和分配。UE 102可连接到无线电接入网络(RAN)110和连接到NG-RAN 130(gNB)或接入和移动性功能(AMF)142。RAN110可以是eNB或一般的非3GPP接入点，诸如用于Wi-Fi的接入点。NG核心网络可包含除AMF 112之外的多个网络功能。UE 102可生成、编码并可能加密到RAN 110和/或gNB 130的上行链路传输，并且解码(和解密)来自RAN 110和/或gNB 130的下行链路传输(其中RAN 110/gNB130的情况相反)。

该网络功能可包括用户平面功能(UPF)146、会话管理功能(SMF)144、策略控制功能(PCF)132、应用功能(AF)148、认证服务器功能(AUSF)152和用户数据管理(UDM)128。该各种元件通过图1所示的NG基准点连接。

AMF 142可提供基于UE的认证、授权、移动性管理等。AMF 142可独立于接入技术。SMF 144可负责对UE 102的会话管理和IP地址分配。SMF 144还可选择和控制用于数据传输的UPF 146。SMF 144可与UE 102的单个会话或UE 102的多个会话相关联。也就是说，UE 102可具有多个5G会话。可将不同的SMF分配给每个会话。使用不同的SMF可允许单独管理每个会话。因此，每个会话的功能可彼此独立。UPF 126可与数据网络连接，并且UE 102可与该数据网络通信，UE 102将上行链路数据传输到数据网络或从数据网络接收下行链路数据。

AF 148可将关于分组流的信息提供给PCF 132，该PCF 132负责策略控制以支持期望的QoS。PCF 132可为UE 102设置移动性和会话管理策略。为此，PCF 132可使用该分组流信息来确定用于AMF 142和SMF 144的正确操作的适当策略。AUSF 152可存储用于UE认证的数据。UDM 128可以类似地存储UE订阅数据。

gNB 130可以是独立的gNB或非独立的gNB，例如，作为由eNB 110通过X2或Xn接口控制的升压器以双连接(DC)模式操作。EPC和NG CN的功能中的至少一些可以共享(或者，单独的部件可以用于所示的组合部件中的每一个)。eNB 110可通过S1接口与EPC的MME 122连接，并且通过S1-U接口与EPC 120的SGW 124连接。MME 122可通过S6a接口与HSS 128连接，而UDM通过N8接口连接到AMF 142。SGW 124可通过S5接口与PGW 126(通过S5-C与控制平面PGW-C，并且通过S5-U与用户平面PGW-U)连接。PGW 126可以用作通过互联网的数据的IP锚。

除了别的以外，如上所述的NG CN可以包含AMF 142、SMF 144和UPF 146。eNB 110和gNB 130可以与EPC 120的SGW 124和NG CN的UPF 146传送数据。如果N26接口由EPC 120支持，则MME 122和AMF142可经由N26接口连接以在MME 122和AMF 142之间提供控制信息。在一些实施方案中，当gNB 130是独立gNB时，5G CN和EPC 120可经由N26接口连接。

图2示出了根据一些实施方案的通信设备的框图。在一些实施方案中，通信设备可以是4G/LTE或NG网络环境中使用的UE(包括IoT设备和NB-IoT设备)、eNB、gNB或其他装备。例如，通信设备200可以是专用计算机、个人或膝上型计算机(PC)、平板电脑、移动电话、智能电话、网络路由器、交换机或网桥，或能够(顺序地或以其他方式)执行指定该机器要采取的动作的指令的任何机器。在一些实施方案中，通信设备200可嵌入其他基于非通信的设备诸如车辆和器具内。

如本文所述的示例可包括逻辑部件或多个部件、模块或机构，或可在逻辑部件或多个部件、模块或机构上操作。模块和部件是能够执行指定操作并且可以某种方式进行配置或布置的有形实体(例如，硬件)。在一个示例中，电路可按指定方式(例如，在内部或相对于外部实体诸如其他电路)被布置为模块。在一个示例中，一个或多个计算机系统(例如，独立计算机系统、客户端计算机系统或服务器计算机系统)或一个或多个硬件处理器的全部或部分可由固件或软件(例如，指令、应用部分或应用)配置为操作以执行指定操作的模块。在一个示例中，软件可驻留在机器可读介质上。在一个示例中，软件在由模块的底层硬件执行时，使得硬件执行指定的操作。

因此，术语“模块”(和“部件”)应被理解为涵盖有形实体，即物理构造、具体构型(例如，硬连线)或暂时(例如，短暂)配置(例如，编程)为以指定方式操作或执行本文所述的任何操作的一部分或全部的实体。考虑模块被暂时配置的示例，每个模块在任何一个时刻都不需要实例化。例如，如果模块包括使用软件配置的通用硬件处理器，则通用硬件处理器可在不同时间被配置作为相应的不同模块。软件可相应地配置硬件处理器，例如以在一个时间实例处构成特定模块并在不同的时间实例处构成不同的模块。

计算设备200可包括硬件处理器202(例如，中央处理单元(CPU)、GPU、硬件处理器内核或它们的任何组合)、主存储器204和静态存储器206，其中的一些或全部可经由互连链路(例如，总线)208彼此通信。主存储器204可包含可移除存储装置和不可移除存储装置、易失性存储器或非易失性存储器中的任一者或全部。通信设备200还可包括显示单元210(诸如视频显示器)、数字字母混合输入设备212(例如，键盘)和用户界面(UI)导航设备214(例如，鼠标)。在一个示例中，显示单元210、输入设备212和UI导航设备214可为触摸屏显示器。通信设备200可另外包括存储设备(例如，驱动单元)216、信号生成设备218(例如，扬声器)、网络接口设备220以及一个或多个传感器221，诸如全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计或其它传感器。通信设备200还可包括输出控制器，诸如串行(例如通用串行总线(USB))连接、并行连接、或者其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接，以与一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)通信或控制该一个或多个外围设备。

存储设备216可包括非暂态机器可读介质222(以下简称为机器可读介质)，在该介质上存储由本文所述的技术或功能中的任何一者或多者所体现或利用的一组或多组数据结构或指令224(例如，软件)。在通信设备200执行指令224期间，指令224还可以成功地或至少部分地驻留在主存储器204内、静态存储器206内和/或硬件处理器202内。虽然机器可读介质222被示出为单个介质，但术语“机器可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令224的单个介质或多个介质(例如，集中或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器)。

术语“机器可读介质”可包括能够存储、编码或承载指令以供通信设备200执行，并且使得通信设备200执行本公开的任何一种或多种技术，或者能够存储、编码或承载由此类指令使用或与此类指令相关联的数据结构的任何介质。非限制性机器可读介质示例可包括固态存储器，以及光学介质和磁性介质。机器可读介质的具体示例可包括：非易失性存储器，诸如半导体存储器设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存存储器设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；随机存取存储器(RAM)；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。

指令224还可使用传输介质226经由网络接口设备220在通信网络上传输或接收，该传输或接收使用多个传输协议(例如，帧中继、互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(EIDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任一者进行。示例性通信网络可包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，互联网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、简易老式电话(POTS)网络和无线数据网络。通过网络的通信可包括一个或多个不同的协议，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11系列标准(称为Wi-Fi)、IEEE 802.16系列标准(称为WiMax)、IEEE 802.15.4系列标准、长期演进(LTE)系列标准、通用移动电信系统(UMTS)系列标准、对等(P2P)网络、NG/NR标准等等。在一个示例中，网络接口设备220可包括一个或多个物理插孔(例如，以太网、同轴或电话插孔)或者一个或多个天线以连接到传输介质226。

通信设备200可以是IoT设备(也称为“机器型通信设备”或“MTC设备”)、窄带IoT(NB-IoT)设备或非IoT设备(例如，智能电话、车辆UE)，其任一者可以经由图1所示的eNB或gNB与核心网络进行通信。通信设备200可以是自主的或半自主的设备，其与其他通信设备和更广的网络(例如，互联网)通信来执行诸如感测或控制等功能。如果通信设备200是IoT设备，则在一些实施方案中，通信设备200可能受到存储器、尺寸或功能的限制，从而允许以与较小数量的较大设备相似的成本来部署较大数量的设备。在一些实施方案中，通信设备200可以是虚拟设备，诸如智能电话或其他计算设备上的应用程序。

当前的联网架构基于IP来传输IP、以太网和非IP分组。也就是说，通信是主机到主机的，并且内容递送依赖于两个端点之间的会话(蜂窝网络内的协议数据单元(PDU)会话，并且通常是客户端和服务器之间的TCP会话)。这些端到端会话的维护可能复杂而且容易出错。另外，在网络中的任何地方都可能形成瓶颈，因为多个用户可能正在请求相同的内容，而网络却毫不了解该多个请求，进而导致不能最佳利用链路资源。此外，在网络(核心网络和/或数据网络)内部，在请求相同内容的不同用户之间可能不能共享该内容。

为了解决这个问题，可使用以信息为中心的联网(ICN)。图3示出了根据一些实施方案的以信息为中心的联网(ICN)请求/响应。如图所示，ICN按照基于拉取的模型来工作，其中定义了两种类型的分组：兴趣(interest)分组和数据分组。兴趣分组(请求)可从消耗者(例如，膝上型电脑或智能电话)经过接入点和内容路由器流到内容的生产者(例如，服务器)或流到具有内容的缓存副本的网络设备。从生产者处检索该内容，并且数据分组(响应)沿相反方向遍历该路径。ICN基于包括待定兴趣表(PIT)、转发信息库(FIB)表和内容存储(CS)的数据结构。ICN还可使用兴趣转发策略，该策略从FIB表和网络/设备测量两者获得输入来作出兴趣转发决定。

更具体地讲，请求者(消耗者/客户端)可发送兴趣分组，该兴趣分组具有用以识别期望的内容(例如，按照内容的名称)的指示标识(例如，前缀)。ICN分组可采用类型-长度-值(TLV)格式来构造。前缀值通常可以是用于识别内容的“名称”，但也可以使用另一种类型的指示标识。外部TLV的类型字段可以指示ICN分组是兴趣分组还是数据分组。统一资源标识符(URI)广泛用于命名资源，它基于命名约定来构造；然而，指示标识可使用除URI之外的标识符。每个转发节点可检查兴趣分组的前缀，并且检查CS以查看转发节点中是否已缓存有所请求的内容。如果是，则转发节点可利用匹配该前缀的数据分组来进行回复。如果不存在匹配，则将兴趣分组传递到PIT以查找匹配的名称；如果没有发现匹配，则节点将兴趣记录在其PIT中并基于其FIB表中的信息将该兴趣朝向所请求的内容转发到下一跳或多跳(下一跳或多跳可同样具有所请求的数据的缓存副本或者可更靠近生产者)。兴趣分组还可到达源(生产者，其可为服务器)并从源获得数据分组。如上所述，数据分组，无论在哪里检索，都沿着与兴趣分组相反的方向遍历通往消耗者的路径。

显然，ICN可以是无会话的协议，其中消耗者(客户端)向网络请求内容(例如，数据块)，并且从网络中该内容所在的任何地方检索数据。因此，ICN将应用层优化向下带到联网层。即，先前在应用层中实现的功能，诸如边缘计算(缓存)，自然而然地在网络层(L3)中受ICN支持。

IP网络中的移动性管理一直是一个活跃的领域，因为在IP的设计中没有考虑移动性。因此，为了将IP分组透明传输/路由到移动设备，对IP的多个增强已经被标准化。可以从三个不同的角度来看待移动ICN移动性：i)订阅者/消耗者移动性；ii)发布者/生产者移动性；和iii)订阅者和发布者移动性。命名数据联网(NDN)和以内容为中心的联网(CCN)是ICN的具体实施，并且指示订阅者/消耗者移动性可在它们的架构中被天然地支持，因为由于消耗者移动性而未得到满足(在响应中接收到数据分组)的任何兴趣分组可从消耗者的新位置重新传输。在NDN和CCN中，发布者的移动性可能比订阅者/消耗者移动性更难处理，相反使用了一些方法，诸如用于NDN的Kite、用于CCN的Map-Me和用于NDN/CCN的ID/定位符划分。Kite可使用集结服务器(RV)通过交换兴趣-数据分组来在RV和移动生产者之间创建逐跳路径。Map-Me可创建称为兴趣更新(IU)的新类型的分组，移动生产者可从其新位置将该分组发送到在其先前位置的自己。该IU可用于更新位于新位置和旧位置之间的节点的路由表。并且ID/定位符划分可以依赖于划分ICN名称空间以支持使用永久名称。这可通过网络边缘(无线侧)的每个ICN路由器中的移动性服务(MS)代理来实现，每个ICN路由器可由MS控制器控制。

在ICN中，可通过重新传输尚未满足的兴趣分组来处理消耗者移动性。然而，这种机制可能带来分组丢失和延迟。另一方面，生产者移动性可使用某种类型的附加“信令”(例如，兴趣更新)来跟踪移动生产者。当前，ICN中的服务的连续性可能不是最重要的，因为大多数流量不是对时间敏感的流量(诸如视频流)。

然而，这可随着蜂窝网络满足对其提供的服务(对时间敏感的应用和非对时间敏感的应用)的严格要求并且架构被设计为实现无缝移动性(使用控制平面和Xn接口)而发生改变。也就是说，gNB可保持对活跃用户的跟踪，并且基于各种测量将UE适当地切换到其他gNB。换句话讲，网络可始终了解UE的位置。遗憾的是，ICN可能无法有效地支持这一点，因为移动性没有被任何联接点(PoA)跟踪。

因此，本文呈现了用于处理移动性管理的过程。切换过程用于没有N2接口参与的NG-RAN间切换和基于N2接口的NG-RAN间切换。

图4示出了根据一些实施方案的ICN 5G架构。图4所示的架构可支持下一代蜂窝网络中的ICN。ICN联接点(ICN-PoA)和ICN网关(ICN-GW)是两个实体，它们i)将ICN事件信息报告给ICN控制功能(ICN-CF)来为ICN生成收费记录，并且ii)从ICN-CF接收关于要应用于ICN流量的规则和策略的信息。

ICN-PoA可充当用于运行ICN应用/服务的UE的第一个ICN感知用户平面实体。ICN-GW可以是与DN交接的用户平面ICN实体。应当指出的是，ICN-GW和UPF PSA(PDU会话锚)可以位于同一实体中。具体地讲，可将ICN-UPF实体实例化，其中ICN-GW的功能可以是UPF(PSA)的一部分。ICN-CF可处理与ICN相关的信息和策略，并且生成在其他与ICN相关的功能之间的ICN交易历史。由于各种ICN实体可以是功能实体，因此它们可以是现有CN实体的一部分以确保ICN的灵活实现。

从在网络中交换与ICN相关的信息的角度来看，图4所示的新功能实体(ICN-CF、ICN-PoA、ICN-GW)可在NG蜂窝网络中启用ICN。ICN-PoA可以充当用于运行ICN应用的UE的第一个ICN感知用户平面实体，并且ICN-GW可以是与DN交接的用户平面ICN实体，这也可以支持基于ICN的方案。在一些实施方案中，ICN-GW和UPF PDU会话锚(PSA)可以位于同一实体中。也就是说，可将ICN-UPF实体实例化，其中ICN-GW的功能可以是UPF(PSA)的一部分(或与其组合)。ICN-CF可处理与ICN相关的信息和策略，并且生成在其他与ICN相关的功能之间的ICN交易历史。这些实体可以是功能实体，并且可以为了灵活性而结合到现有5GC实体中。如本文所用，各种实体之间的传输可包括发送实体处的编码和接收实体处的解码。

图5是根据一些实施方案的NG-RAN间ICN切换过程。将显而易见的是，图5仅仅是示例，并且其他实施方案可修改或省略图5所示的一些操作，包括图5中未示出的附加操作，和/或视情况以不同顺序执行操作。图5所示的过程可用于当源RAN 504和目标NG-RAN 506两者使用Xn接口连接到同一ICN-PoA 512时，使UE 502从源NG-RAN 504切换到目标NG-RAN506。如图所示，在参与切换之前，UE 502、源NG-RAN 504和目标NG-RAN 506可参与切换准备。这可包括UE 502测量来自源NG-RAN 504和目标NG-RAN 506的参考信号，以及向源NG-RAN 504发送需要切换的测量或RRC消息传送，等等。源NG-RAN 504继而可与目标NG-RAN506通信来准备UE 502的切换，目标NG-RAN 506可接受也可不接受该切换。在接受之后但在完成切换过程之前，源NG-RAN 504可将来自UE 502的兴趣分组传输到目标NG-RAN 506，并且目标NG-RAN 506可将用于UE 502的数据分组传输到源NG-RAN 504。

然后，在操作1处，目标NG-RAN 506可将ICN上下文信息更新请求传输到AMF 508。该ICN上下文信息更新请求可指示切换到AMF 508。上下文信息更新可包括UE的身份标识(ID)、源小区的身份标识和目标小区的身份标识。

在操作2处，AMF 508可将关于切换的信息传递到ICN-CF 510。ICN信息更新请求可包括UE ID，使得ICN-CF 510识别UE 502用来请求数据和/或提供内容的名称/前缀。此外，由于ICN-CF 510知道UE 502通过源NG-RAN 504所联接的ICN-PoA 512，因此ICN-CF 510可以知道是否要进行ICN-PoA的改变，或者如果不改变，是否要在当前ICN-PoA 512中执行PIT和/或FIB表更新。

如果要执行PIT和/或FIB表更新，则在操作3处，ICN-CF 510可以使用PIT更新(传入方面)和/或FIB表更新(传出方面)向当前ICN-PoA512指示这一点。基于UE的ID，ICN-CF510可以指示ICN-PoA 512要在PIT中更新的名称和/或要在FIB表中更新的名称。

如上所述，在ICN中，数据分组可遵循兴趣数据分组的反向路径来到达消耗者(UE502)。在一些实施方案中，当UE 502是消耗者并且由于从UE的角度来看ICN-PoA 512是第一个ICN感知元件时，只能针对由UE 502发送的兴趣分组来更新/更改ICN-PoA 512的PIT的传入方面(从源NG-RAN 504到目标NG-RAN 506)。当UE 502是生产者时，只能针对将转发到UE的新位置的数据分组来更新/更改ICN-PoA 512的FIB表的传出方面(通过目标NG-RAN506)。

在更新/更改PIT和FIB表之后，ICN-PoA 512可在操作4处向ICN-CF 510确认PIT和/或FIB表更新的成功执行。作为响应，在操作5处，ICN-CF 510可将ICN信息更新响应发送到AMF 508。该ICN信息更新响应可确认ICN-PoA 512处的PIT和/或FIB表的更新。

在操作6处，AMF 508可将ICN上下文信息更新响应发送到目标NG-RAN 506。该ICN上下文信息更新响应可确认ICN-PoA 512已被适当地重新配置(即，PIT和/或FIB表已被更新)。

在操作7处，目标NG-RAN 506然后可将释放资源消息发送到源NG-RAN 504。该释放资源消息可确认成功切换到源NG-RAN 504，并且可触发源NG-RAN 504中的资源释放。

在操作8处，UE 502可在不同情况下发起移动性注册更新。可在当处于CM-CONNECTED和CM-IDLE状态两者的情况下改变到UE的注册区域之外的新跟踪区域(TA)时发起移动性注册更新。此外，可在UE 502要在有或没有改变新TA的情况下更新其在注册过程中协商的能力或协议参数时发起移动性注册更新。

图6是根据一些实施方案的另一个NG-RAN间ICN切换过程。将显而易见的是，图6仅仅是示例，并且其他实施方案可修改或省略图6所示的一些操作，包括图6中未示出的附加操作，和/或视情况以不同顺序执行操作。具体地讲，图6示出了重新分配ICN-PoA的NG-RAN间切换实施方案；也就是说，在源RAN 604和目标NG-RAN 606使用Xn接口连接到不同的ICN-PoA时。

类似于图5，在图6中，在参与切换之前，UE 602、源NG-RAN 604和目标NG-RAN 606可参与切换准备。在接受之后但在完成切换过程之前，源NG-RAN 604可将来自UE 602的兴趣分组传输到目标NG-RAN 606，并且目标NG-RAN 606可将用于UE 602的数据分组传输到源NG-RAN 604。

在操作1处，ICN上下文信息更新请求可由目标NG-RAN 606发送到AMF 608。该ICN上下文信息更新请求可指示切换到AMF 608。AMF 608可通过ICN-CF 610将该信息提供给ICN路由器612。ICN路由器612可包括一个或多个ICN-PoA。上下文信息更新可包括UE ID、源小区ID和目标小区ID。

在操作2处，AMF 608可将关于切换的信息传递到ICN-CF 610。该ICN信息更新请求可包括UE ID，使得ICN-CF 610识别UE 602用来请求数据和/或提供内容的名称/前缀。该请求还可包括源小区ID和目标小区ID。ICN-CF 610可使用源小区ID和目标小区ID来确认源小区和目标小区未联接到同一ICN-PoA。ICN-CF 610可以使用UE的ID来知道用于请求/提供内容的名称/前缀。

操作3和4示出了ICN-CF 610和ICN路由器612(包括ICN-PoA和ICN-GW)之间的切换通信。路由表更新因此可通过I₄(ICN-CF到ICN路由器)接口发送。由于ICN-PoA改变，因此在操作3处，ICN-CF 610可发信号通知核心网络中的所有ICN路由器612更新其路由表，指示可作为达到该名称/前缀的途经点的目标ICN-PoA。也就是说，触发路由更新消息可包括关于要在ICN路由器612的路由表中更新的方面(在PIT和FIB表中)和名称/前缀的信息。ICN路由器612可包括源ICN-PoA、目标ICN-PoA和ICN-GW。如果源ICN-PoA服务于多于一个UE的名称/前缀，则可以相应地更新路由表，使得切换UE 602和其他UE仍然可以到达该内容。在操作4处，所有ICN路由器612(包括ICN-PoA)可确认路由表更新。

在操作5处，ICN-CF 610可将ICN信息更新响应发送到AMF 608。该ICN信息更新响应可确认每个ICN路由器612的路由表已更新。

在操作6处，AMF 608可将ICN上下文信息更新响应发送到目标NG-RAN 606。该ICN上下文信息更新响应可确认ICN路由器612已被适当地重新配置(即，路由表已更新)。

然后，在操作7处，目标NG-RAN 606可将释放资源消息发送到源NG-RAN 604。该释放资源消息可确认切换成功并触发源NG-RAN 604中的资源释放。

在操作8处，UE 502可在不同情况下发起移动性注册更新。可在当处于CM-CONNECTED和CM-IDLE状态两者的情况下改变到UE的注册区域之外的新跟踪区域(TA)时发起移动性注册更新。此外，可在UE 502要在有或没有改变新TA的情况下更新其在注册过程中协商的能力或协议参数时发起移动性注册更新。

图7A和图7B示出了根据一些实施方案的基于N2的NG-RAN间切换过程。将显而易见的是，图7A和图7B仅仅是示例，并且其他实施方案可修改或省略图7A和图7B所示的一些操作，包括图7A和图7B中未示出的附加操作，和/或视情况以不同顺序执行操作。具体地讲，图7A和7B示出了当源NG-RAN 704与目标NG-RAN 706之间不存在X2连接时UE702的切换。在这种情况下，源AMF 708和目标AMF 710用于中继源NG-RAN 704和目标NG-RAN 706之间的切换信息。

具体地讲，UE 702可经由S-NG-RAN 704与ICN路由器714(其可包括ICN-PoA和ICN-GW)传送数据。这不是如图5和图6所示从源NG-RAN与目标NG-RAN之间的切换准备开始，因为源NG-RAN 704和目标NG-RAN 706可能无法直接通信，因此源NG-RAN 704可基于UE 702所发送的测量来确定将发生UE 702的切换。在源NG-RAN 704确定将发生UE702的切换之后，在操作1处，S-NG-RAN 704可将“需要切换”消息发送到源AMF 708。该“需要切换”消息可包括关于目标NG-RAN 706的信息，以及关于将由目标NG-RAN 706使用的来自源NG-RAN 704的数据无线电承载(DRB)的信息。

响应于接收到“需要切换”消息，当S-AMF 708不能进一步服务于UE 702时，在操作2处，S-AMF 708可选择T-AMF 710来服务于UE702。该选择可基于在“需要切换”消息中携带的信息。

在选择T-AMF 710之后，S-AMF 708可发起切换资源分配过程。具体地讲，在操作3处，S-AMF 708可向T-AMF 710发送对ICN服务操作的Namf_Communication_CreateUEContext请求以发起切换资源分配过程。

响应于接收到Namf_Communication_CreateUEContext请求，在操作4处，T-AMF710可将切换请求传输到T-NG-RAN 706。该切换请求可包括源NG-RAN 704的标识和支持ICN服务的其他控制信息。

在从T-AMF 710接收到该切换请求时，在操作5处，T-NG-RAN 706可将切换请求确认消息发送到T-AMF 710。该切换请求确认消息可包括具有接入层部分和NAS部分的UE容器。该UE容器可经由T-AMF 710、S-AMF 708和S-NG-RAN 704透明地发送到UE 702。该UE容器还可包括关于可被支持和服务的DRB的信息。

在发送该切换请求确认消息之后，在操作6处，T-AMF 710可将Namf_Communication_CreateUEContext响应发送到S-AMF 708。该Namf_Communication_CreateUEContext响应可包括供S-AMF 708向S-NG-RAN 704发送切换命令的所有N2信息。

在接收到Namf_Communication_CreateUEContext响应之后，在操作7处，S-AMF708可将切换命令发送到S-NG-RAN 704。响应于从S-AMF708接收到该切换命令，在操作8处，S-NG-RAN 704可将切换命令发送到UE 702。UE 702所接收的切换命令可包括具有关于T-NG-RAN 706的信息的UE容器。

在将切换命令发送到UE 702之后，S-NG-RAN 704可将从用于UE702的ICN路由器714接收的DL数据转发到T-NG-RAN 706。然后UE702可尝试与T-NG-RAN 706同步。

在UE 702与T-NG-RAN 706成功同步之后，在操作9处，UE 702可将切换确认消息发送到S-NG-RAN 704。在接收到切换确认消息之后，S-NG-RAN 704可开始将用于UE 702的缓冲DL数据发送到UE 702。

响应于接收到切换确认消息，在操作10处，T-NG-RAN 706然后可将切换通知消息发送到T-AMF 710。该切换通知消息可通知T-AMF 710：UE 702成功切换到T-NG-RAN 706。

在接收到该切换通知消息之后，在操作11处，T-AMF 710可在ICN-PoA分配请求中将关于该切换的信息传递到ICN-CF 712。提供给ICN-CF712的该信息可包括该切换中涉及的UE ID和目标NG-RAN ID。

使用UE的ID，ICN-CF 712可以在其内部寄存器中检查与UE 702相关联的要在ICN路由器714中更新的名称/前缀。使用目标小区ID，ICN-CF712可确定分配给目标NG-RAN 706的ICN-PoA。ICN-CF 712可能能够适当地构造路由更新触发消息，该路由更新触发消息在操作12处被发送到ICN路由器714。该路由更新触发消息可包括用于ICN路由器714(包括UE、S-NG-RAN、T-NG-RAN和GW ID)的PIT和/或FIB表的修改/更新的方面。因此，ICN-CF 712可触发核心网络中的所有ICN路由器714更新其路由表，该更新指示作为UE 702在其新位置可到达该前缀的途经点的新ICN-PoA。

响应于接收到该路由更新触发消息，ICN路由器714(包括ICN-PoA)可通过路由表更新确认消息确认路由表更新。在操作13处，可从ICN路由器714向ICN-CF 712发送路由表更新确认消息。

在接收到该路由表更新确认消息之后，在操作14处，ICN-CF 712可将ICN信息更新响应(ICN-PoA分配响应)发送到T-AMF 710。该ICN信息更新响应可向T-AMF 710确认所有ICN路由器的路由表已成功更新。

在接收到该ICN信息更新响应之后，在操作l5a处，T-AMF 710可将从T-NG-RAN 706接收的N2切换通知消息通知给S-AMF 708。为了提供该信息，T-AMF 710可将Namf_Communication_N2InfoNotify消息发送到S-AMF708。可启动S-AMF 708中的定时器来监督S-NG-RAN 704中的资源何时被释放。S-AMF 708还可通过在操作15b处将Namf_Communication_N2InfoNotify ACK发送到T-AMF 710来确认Namf_Communication_N2InfoNotify消息的接收。

在操作14之后，无论操作15a和15b是否已经发生，在操作16处，UE 702都可以利用注册过程的子集来发起移动性注册更新。当在操作15b处启动的定时器到期之后，在操作17a处，S-AMF 708可将UE上下文释放命令传输到S-NG-RAN 704。响应于接收到该UE上下文释放命令，在操作17b处，源NG-RAN 704可释放其与UE 702相关的资源。源NG-RAN 704然后可利用发送到S-AMF 708的UE上下文释放完成消息来响应该UE上下文释放命令。

图8是根据一些实施方案的ICN切换方法。图8所示的方法可包括：在操作802处，作为UE从源gNB到目标gNB的切换的一部分，在目标gNB处从源gNB接收与UE相关联的ICN分组。作为响应，在操作804处，目标gNB或AMF(已经从目标gNB接收到指示)可将用于更新关于UE的ICN上下文信息以反映该切换的请求发送到ICN-CF。

图9是根据一些实施方案的ICN上下文更新方法。图9所示的方法可包括：在操作902处，在ICN-CF处接收请求，该请求用于更新关于UE的ICN上下文信息以反映从源NG-RAN到目标NG-RAN的切换。作为响应，在操作904处，ICN-CF可向一个或多个ICN路由器发送消息以基于该切换来更新PIT、FIB表和/或路由表。

图10是根据一些实施方案的ICN服务请求方法。图10所示的方法可包括：在操作1002处，ICN-CF接收请求，该请求用于基于从源NG-RAN到目标NG-RAN的切换来将新ICN-PoA分配给UE以用于ICN服务。作为响应，在操作1004处，ICN-CF可向多个ICN路由器发送消息以基于该切换来更新路由表。在操作1004处，ICN-CF还可发送分配消息以将新ICN-PoA分配给UE。

对于上述过程中的至少一些过程，路由协议可用于ICN-CF触发路由更新。此类协议的一个示例是命名数据链路状态路由协议(NLSR)。

尽管已参考具体示例性方面描述了一个方面，但显而易见的是，在不脱离本公开的更广泛范围的情况下，可对这些方面作出各种修改和改变。相应地，说明书和附图应被视为具有例示性而非限制性的意义。形成本文一部分的附图以例示性而非限制性的方式示出了可实践主题的具体方面。充分详细地描述了所示的方面，以使本领域的技术人员能够实践本文所公开的教导内容。可从本公开利用和得出其他方面，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替代和逻辑替代及改变。因此，该具体实施方式并没有限制性意义，并且各方面的范围仅由所附权利要求以及此类权利要求被授权的等同物的全部范围来限定。

提供本公开的说明书摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，其要求提供将允许读者快速确定技术公开内容的实质的说明书摘要。提供该说明书摘要所依据的认识是该技术公开将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中，可以看到出于简化本公开的目的，将各种特征集中于单个方面中。公开的本方法不应被解释为反映所要求保护的方面需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开的方面的所有特征。因此，据此将以下权利要求并入到具体实施方式中，其中每项权利要求如单独的方面那样独立存在。

Claims (20)

1.一种以信息为中心的联网控制功能(ICN-CF)的装置，所述装置包括：

处理电路，所述处理电路被配置为：

将来自ICN接入和移动性功能(ICN-AMF)的ICN上下文信息更新请求解码，所述ICN上下文信息更新请求指示用户装备(UE)从源下一代无线电接入节点(NG-RAN)切换到目标NG-RAN；

将更新指示编码以用于传输到ICN路由器，所述更新指示用于更新所述ICN路由器以指示与所述UE的数据通信将通过所述目标NG-RAN而发生；

响应于所述更新指示的传输，从所述ICN路由器将有关所述ICN路由器已被更新的确认解码；以及

响应于接收到所述确认，将指示所述ICN路由器已被重新配置的ICN上下文信息更新响应编码以用于传输到所述ICN-AMF；和

存储器，所述存储器被配置为存储所述UE的身份标识。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为根据所述ICN上下文信息更新请求中的UE身份标识(ID)来确定所述UE，并且根据所述ICN上下文信息更新请求中的目标NG-RANID来确定所述目标NG-RAN。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

基于所述源NG-RAN来确定所述UE所联接的ICN联接点(ICN-PoA)；以及

基于所述目标NG-RAN来确定在切换之后是否要为所述UE选择另一个ICN-PoA。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述ICN路由器是所述ICN-PoA；并且

所述处理电路被进一步配置为：

响应于确定在所述UE联接到所述目标NG-RAN的情况下将使用所述ICN-PoA，确定将在所述ICN-PoA中执行对待定兴趣表(PIT)或转发信息库(FIB)表中的至少一者的更新；以及

将PIT更新指示或FIB表更新指示中的至少一者编码为对所述ICN-PoA的所述更新指示，PIT更新指示或FIB表更新指示中的所述至少一者包括所述ICN-PoA将在所述PIT或FIB表中的所述至少一者中更新的名称。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为确定所述PIT或FIB表中的所述至少一者的所述更新：

如果所述UE是消耗者，则仅为所述PIT的用于由所述UE发送的兴趣分组的传入方面；并且

如果所述UE是生产者，则仅为所述FIB表的用于将被转发到所述UE的数据分组的传出方面。

6.根据权利要求3所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为，响应于确定在所述UE联接到所述目标NG-RAN的情况下将使用所述另一个ICN-PoA，将用于更新所述ICN路由器的路由表的触发路由更新消息编码为对所述ICN路由器的所述更新指示。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述触发路由更新消息指示所述UE和所述源ICN-PoA、所述目标ICN-PoA，和作为能够到达所述UE的途经点的ICN网关(ICN-GW)。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为将所述触发路由更新消息编码到多个ICN路由器，并且将来自路由表已被更新的每个所述ICN路由器的路由更新确认解码。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

确定已经从目标ICN-AMF接收到所述ICN上下文信息更新请求，所述目标ICN-AMF不同于存储在所述存储器中的与所述UE相关联的源ICN-AMF；

响应于确定已经从所述目标ICN-AMF接收到所述ICN上下文信息更新请求，确定要在所述5G网络中的多个ICN路由器中的每个ICN路由器中更新的路由信息以与所述UE通信；以及

将包含所述路由信息的触发路由更新消息编码以用于传输到所述多个ICN路由器中的每个ICN路由器。

10.根据权利要求9所述的装置，其中：

所述处理电路被进一步配置为基于所述目标NG-RAN来确定所述UE要联接的目标ICN联接点(ICN-PoA)；并且

所述路由信息包括对待定兴趣表(PIT)或转发信息库(FIB)表中的至少一者的更新，所述更新包括所述ICN路由器将在所述PIT或FIB表中的所述至少一者中更新的所述目标ICN-PoA。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

将来自路由表已被更新的每个所述ICN路由器的路由更新确认解码；

确定所述5G网络中的每个所述ICN路由器中的所述路由表是否已被更新；以及

响应于确定所述5G网络中的每个所述ICN路由器中的所述路由表已被更新，将有关所述5G网络中的每个所述ICN路由器中的所述路由表已被更新以与所述UE通信的确认编码以用于传输到所述目标AMF。

12.一种第5代(5G)网络中的以信息为中心的联网(ICN)路由器的装置，所述装置包括：

处理电路，所述处理电路被配置为：

将来自ICN控制功能(ICN-CF)的触发路由更新消息解码，所述触发路由更新消息指示用户装备从源下一代无线电接入节点(NG-RAN)切换到目标NG-RAN；

响应于接收到所述触发路由更新消息，更新待定兴趣表(PIT)或转发信息库(FIB)表中的至少一者，以使得能够在切换之后使用所述ICN路由器与所述UE进行数据通信；以及

响应于所述PIT或FIB表中的所述至少一者的更新，将关于所述PIT或FIB表中的所述至少一者已被更新的确认编码以用于传输到所述ICN-CF；和

存储器，所述存储器被配置为存储所述PIT或FIB表中的所述至少一者。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述触发路由更新消息包括所述UE的UE身份标识(ID)和所述目标NG-RAN的目标NG-RAN ID。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述触发路由更新消息还包括所述UE在所述切换之前所联接的源ICN联接点(ICN-PoA)和所述UE在所述切换之后将联接的目标ICN-PoA的标识。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述处理电路被配置为：

确定所述源ICN-PoA是否服务于所述UE之外的至少一个UE；以及

如果所述源ICN-PoA服务于所述至少一个UE，则更新所述PIT或FIB表中的所述至少一者，以使得能够与所述UE和除所述UE之外的所述至少一个UE进行数据通信。

16.根据权利要求14所述的装置，其中所述触发路由更新消息还包括作为能够到达所述UE的途经点的ICN网关(ICN-GW)的标识。

17.根据权利要求12所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

如果所述UE是消耗者，则仅更新所述PIT的用于由所述UE发送的兴趣分组的传入方面；以及

如果所述UE是生产者，则仅更新所述FIB表的用于将被转发到所述UE的数据分组的传出方面。

18.根据权利要求12所述的装置，其中所述切换是基于N2的切换，因为在所述源NG-RAN与所述目标NG-RAN之间不存在Xn接口。

19.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储供第5代(5G)网络中的以信息为中心的联网控制功能(ICN-CF)的一个或多个处理器执行的指令，当所述指令被执行时，所述一个或多个处理器将所述ICN-CF配置为：

从ICN接入和移动性功能(ICN-AMF)接收ICN上下文信息更新请求，所述ICN上下文信息更新请求指示用户装备从源下一代无线电接入节点(NG-RAN)切换到目标NG-RAN；

向ICN路由器传输更新指示，所述更新指示用于更新所述ICN路由器中的待定兴趣表(PIT)或转发信息库(FIB)表中的至少一者，以使得能够与所述UE进行数据通信；

响应于所述更新指示的传输，从所述ICN路由器接收有关所述ICN路由器的所述PIT或FIB表中的所述至少一者已被更新的确认；以及

响应于接收到所述确认，将有关所述ICN路由器已被重新配置的ICN上下文信息更新响应传输到所述ICN-AMF。

20.根据权利要求19所述的介质，其中：

所述触发路由更新消息包括所述UE的UE身份标识(ID)和所述目标NG-RAN的目标NG-RAN ID，并且

如果在所述切换之前使用源ICN联接点(ICN-PoA)并且在所述切换之后使用目标ICN-PoA，则所述触发路由更新消息还包括所述源ICN-PoA的源ICN-PoA ID和所述目标ICN-PoA的目标ICN-PoA ID。

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